实时以太网EtherCAT的技术和应用.pdf

实时以太网EtherCAT的技术和应用

目录

摘要：3

关键词：3

前言3

一．实时以太网3

1.1实时以太网的发展历史3

1.2实时以太网的发展现状4

1.2.1通信确定性与实时性4

1.2.2稳定性与可靠性4

1.2.3安全性4

1.2.4总线供电问题5

1.3实时以太网的技术优势5

1.3.1应用广泛5

1.3.2通信速率高5

1.3.3成本低廉5

1.3.4资源共享能力强5

1.3.5可持续发展潜力大6

1.4实时以太网的关键技术6

1.4.1实时通信技术6

1.4.2总线供电技术6

1.4.3远距离传输技术6

1.4.4网络安全技术6

1.4.5可靠性技术6

1.5实时以太网的未来技术7

1.5.1工业以太网的防爆保护7

1.5.2未来的网络拓扑结构7

1.5.3让交换机学习自动化语言7

1.5.4安全增长的重要性7

1.5.5无线网络提供新的应用可能7

1.5.6更高的网络带宽7

1.6实时以太网的主流五种标准8

1.6.1EtherCAT标准8

1.6.2Ethernet/IP标准8

1.6.3PowerLink标准8

1.6.4Profinet标准9

1.6.5Sercos-III标准9

1.7实时以太网的五种标准比较9

1.7.1硬件和软件的差异9

1.7.2实现确定性的方案10

1.7.3实现实时性的异11

1/28

1.7.4纵向IT集成的实现11

二．EtherCAT实时以太网技术11

2.1传统现场总线及以太网的实时能力11

2.2EtherCAT运行原理12

2.3EtherCAT技术特征14

2.3.1协议14

2.3.2帧结构15

2.3.3拓扑16

2.3.4分布时钟17

2.3.5实时性17

2.3.6故障诊断18

2.3.7可靠性19

2.3.8安全性19

2.3.9EtherCAT实现CANopen（CoE）19

2.3.10EtherCAT实现伺服驱动（SoE）20

2.3.11EtherCAT实现以太网（EoE）20

2.3.12EtherCAT实现文件读取（FoE）21

2.4EtherCAT